本文着重研究用现场可编程门阵列(FPGA)来开发设计精插补芯片。选用Altera公司的Cyclone系列的EP1C3T144C8芯片设计了逐点比较法,数字积分法和比较积分法三种经典插补算法,并对各种算法模块进行了仿真验证。又设计了三个算法选通信号,将三种算法模块综合成了一个整电路。在完成了FPGA内部三种算法的实现后,设计以一个STC单片机为粗插补处理器的FPGA实验开发系统,并制作了PCB板。实验开发系统板中设计了单片机程序下载和的FPGA下载配置电路,并且配有FPGA专用配置芯片,能实现FPGA上电自动配置。可用该实验系统板进行精插补芯片的设计与开发,以及对所完成设计的功能进行验证。为验证所设计芯片的插补功能,编写了单片机粗插补程序,将产生的粗插补坐标增量发给FPGA进行插补实验,得到了理想的插补输出脉冲。又编写了单片机脉冲处理程序,读回了FPGA的输出脉冲,并由串口发送给PC机。最后通过编写PC机的串口通信程序以及根据插补脉冲绘图的程序,把FPGA的输出脉冲绘制成了插补轨迹图形。最终绘图结果显示,在20M输入时钟频率下,由插补脉冲生成的插补轨迹图形正确,验证了本文设计的三种插补算法功能的正确性。本设计插补芯片达到了高速插补功能要求。